发明公布-202110656299.6-一种钛合金金属粉末注射成型喂料及其制备方法

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 113399667 A
(43)申请公布日 2021.09.17
(21)申请号 202110656299 .6
(22)申请日 2021 .06 .11
(71)申请人深圳市泛海统联精密制造股份有限
地址 518131 广东省深圳市龙华区观湖街
道松元厦社区环观中路282号厂房101
(72)发明人张新房侯春伟杨虎
(74)专利代理机构北京华智则铭知识产权代理
有限公司 11573
代理人姜子朋
(51)Int .Cl .
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 3/10 (2006 .01)
权利要求书1页
CN 113399667 A
(54)发明名称
一种钛合金金属粉末注射成型喂料及其制
备方法
(57)摘要
本发明公开了一种钛合金金属粉末注射成
型喂料及其制备方法，所述喂料以质量百分比
包括：
球化钛合金粉末88％，
聚甲醛6％，
基丙烯酸甲酯4％，润滑剂1 .5％和抗氧化剂
0 .5％。本发明的钛合金喂料，
拥有较好流动性，
在保证较好流动性和注射形状的同时，
能快速脱
除喂料中粘结剂，
避免喂料中粉末长时间脱脂中
的氧化现象，
能够满足国内商用钛合金喂料的要
相较巴斯夫喂料成本低至少30％，
填补了国
内钛合金喂料技术的空白。
说明书3页
CN 113399667 A
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1 .一种钛合金金属粉末注射成型喂料，
其特征在于，
以质量百分比计，
包括：
球化钛合
金粉末88％，
聚甲醛6％，
聚甲基丙烯酸甲酯4％，
润滑剂1 .5％和抗氧化剂0 .5％。
2 .根据权利要求1所述的喂料，
其特征在于，
所述球化钛合金粉末粒径D50＝6‑8微米，
振实密度大于2 .45g/cm 。
3 .根据权利要求1所述的喂料，
其特征在于，
所述抗氧剂为巴斯夫B215。
4 .一种钛合金金属粉末注射成型喂料的制备方法，
其特征在于，
所述方法包括以下步
混炼：
取球化钛合金粉末加入混炼腔，
向混炼腔中通入氩气，
175℃加热20分钟，
混炼螺
杆转速20转/分钟，
然后加入聚甲醛、
聚甲基丙烯酸甲酯和抗氧化剂，
搅拌混合15分钟后加
入润滑剂，
继续混炼20分钟；
得到所述喂料。
造粒：
切料过程用氩气冷却，
5 .根据权利要求4所述的方法，
其特征在于，
各组分的质量百分数为：
球化钛合金粉末
88％，
聚甲醛6％，
聚甲基丙烯酸甲酯4％，
润滑剂1 .5％和抗氧化剂0 .5％。
6 .根据权利要求4所述的方法，
其特征在于，
所述球化钛合金粉末粒径D50＝6‑8微米，
振实密度大于2 .45g/cm 。
7 .根据权利要求4所述的方法，
其特征在于，
所述切料速度100转/分钟，
喂料粒径1 .5‑
2mm。
8 .根据权利要求4所述的方法，
其特征在于，
所述混炼腔中通入氩气压力为1 .2‑1 .5个
大气压，
流量1L/min。
9 .根据权利要求4所述的方法，
其特征在于，
所述抗氧剂为巴斯夫B215。
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一种钛合金金属粉末注射成型喂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及粉末注塑成型技术领域，
尤其涉及一种钛合金金属粉末注射成型喂料
及其制备方法。
背景技术
[0002] 钛合金具有密度低于不锈钢、
生物相容性好、
耐腐蚀性优良、
耐磨性好以及比强度
高的优点，
逐渐成为消费电子产品所青睐的金属材料之一。
目前包括手环、智能手表、助听
器等众多产品已开始采用钛合金来制备外壳和关键零部件。但是钛合金由于热传导率低，
加工硬化现象明显，
常规的机加工方法加工难度大、加工效率低、且相关加工设备昂贵。另
外市面产品形状复杂，
不规则表面较多，
有些甚至有多孔表面，
这进一步增加了其加工成
可以实现小/微型产品的复杂结构的近
本。钛合金注射成形工艺在生产中具有极大的优势，
净成形，
能够满足传统加工方式不能实现的结构。
[0003] 然而目前较为优秀的钛合金喂料技术主要掌握在国外几家公司手中，
国内的钛合
金喂料技术尚处于一片空白。
发明内容
[0004] 为了解决现有技术的问题，
本发明实施例提供了一种钛合金金属粉末注射成型喂
所述技术方案如下：
料及其制备方法。
[0005] 第一方面，
提供了一种钛合金金属粉末注射成型喂料，
以质量百分比计，
包括：
聚甲醛6％，
聚甲基丙烯酸甲酯4％，
润滑剂1 .5％和抗氧化剂0 .5％。
化钛合金粉末88％，
[0006] 进一步的，
所述球化钛合金粉末粒径D50＝6‑8微米，
振实密度大于2 .45g/cm3。
[0007] 进一步的，
所述抗氧剂为巴斯夫B215。
[0008] 第二方面，
提供了一种钛合金金属粉末注射成型喂料的制备方法，
所述方法包括
以下步骤：
[0009] 混炼：
取球化钛合金粉末加入混炼腔，
向混炼腔中通入氩气，
175℃加热20分钟，
炼螺杆转速20转/分钟，
然后加入聚甲醛、
聚甲基丙烯酸甲酯和抗氧化剂，
搅拌混合15分钟
后加入润滑剂，
继续混炼20分钟；
[0010] 造粒：
切料过程用氩气冷却，
得到所述喂料。
[0011] 进一步的，
各组分的质量百分数为：
球化钛合金粉末88％，
聚甲醛6％，
聚甲基丙烯
酸甲酯4％，
润滑剂1 .5％和抗氧化剂0 .5％。
[0012] 进一步的，
所述球化钛合金粉末粒径D50＝6‑8微米，
振实密度大于2 .45g/cm3。
[0013] 进一步的，
所述切料速度100转/分钟，
喂料粒径1 .5‑2mm。
[0014] 进一步的，
所述混炼腔中通入氩气压力为1 .2‑1 .5个大气压，
流量1L/min。
[0015] 进一步的，
所述抗氧剂为巴斯夫B215。
[0016] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例中，
钛合金金属
粉末注射成型喂料以质量百分比计，
包括：
球化钛合金粉末88％，
聚甲醛6％，
聚甲基丙烯酸
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甲酯4％，
润滑剂：
1 .5％和抗氧化剂0 .5％。本发明通过对喂料粉末的选型和粘结剂体系的
开发制备出符合钛合金注射成形的喂料，
通过脱脂烧结后获得组织均匀、
高性能的烧结制
喂料制备过程使用氩气保护及合适的抗氧化剂使得喂料中钛合金粉末不会氧化、
子材料粘结剂不会降解老化，
避免了钛合金中氧、
碳的含量增加，
使钛合金材料的最终力学
性能得到保证，
安全环保。本发明的钛合金喂料，
拥有较好流动性，
在保证较好流动性和注
射形状的同时，
能快速脱除喂料中粘结剂，
避免喂料中粉末长时间脱脂中的氧化现象，
满足国内商用钛合金喂料的要求，
相较巴斯夫喂料成本低至少30％，
填补了国内钛合金喂
料技术的空白。
具体实施方式
[0017] 为使本发明的目的、
技术方案和优点更加清楚，
下面将对本发明实施方式作进一
步地详细描述。
[0018] 本发明实施例提供了一种钛合金金属粉末注射成型喂料，
以质量百分比计，
包括：
[0019] 球化钛合金(Ti‑6Al‑4V，
TC4)粉末88％，
粒径D50＝6‑8微米，
振实密度大于2 .45g/
cm ；
[0020] 聚甲醛6％，
共聚型9520；
[0021] 聚甲基丙烯酸甲酯4％，
MFR50；
[0022]
润滑剂1 .5％，
Carnauba wax 869；
[0023] 抗氧化剂0 .5％，
巴斯夫B215。
[0024] 上述钛合金金属粉末注射成型喂料通过以下方法制备得到：
[0025]
(1)混炼：
取13 .2kg粒径D50＝6‑8微米，
振实密度大于2 .45g/cm 3的球化钛合金
(TC4)粉末加入混炼造粒一体机的混炼腔内，
混炼腔设定温度175℃，
混炼螺杆转速20转/分
加热20分钟进行预热。待球化钛合金粉末充分加热后，
按照上述质量比逐步加入聚甲醛
0 .9kg、
聚甲基丙烯酸甲酯0 .6kg和抗氧化剂巴斯夫B215 0 .075kg，
搅拌混合15分钟后加入
润滑剂Carnauba wax 869 0 .225kg，
继续混炼20分钟。粉末预热和混炼过程中混炼螺杆始
终保持20转/分钟的转速

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